Νεροτσουλήθρες και Φυσική: Γιατί είναι τρομακτικές αλλά ασφαλείς

Η πιο τρομακτική νεροτσουλήθρα στον κόσμο είναι η Summit Plummer και βρίσκεται στο Blizzard Beach στο Ορλάντο της Φλόριντα και αποθαρρύνει ακόμα και τους πιο τολμηρούς, αφού δεσπόζει στα 37 μέτρα ύψος. Με ποιο τρόπο λειτουργούν όμως οι νεροτσουλήθρες και πώς γίνεται να είναι ταυτόχρονα τρομακτικές αλλά ασφαλείς;

Οι νεροτσουλήθρες είναι ουσιαστικά ένα τρενάκι του τρόμου, με νερό και χωρίς ζώνες ασφαλείας, όπου όλο το παιχνίδι βασίζεται στη βαρύτητα. Η κατάβαση είναι συνήθως απότομη και τρομακτική (στη Summit Plummer, κατεβαίνουν με ταχύτητες που αγγίζουν τα 90 χιλιόμετρα) και πολλές φορές νομίζουμε ότι η φόρα θα μας πετάξει έξω από την τσουλήθρα. Ομως αυτό δε συμβαίνει ποτέ και η εξήγηση βρίσκεται στους νόμους της φυσικής, οι οποίοι διέπουν τα waterparks σε όλο τον κόσμο.

Οπως εξηγεί ο Ερικ Μάρτελ, βοηθός καθηγητή Φυσικής και Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Μιλικιν, τα waterparks λειτουργούν με βάση τους νόμους της Φυσικής.

«Ξεκινάμε από την κορυφή της νεροτσουλήθρας σε κατάσταση ηρεμίας», εξηγεί. «Και τότε οι δυνάμεις της Φυσικής ενεργούν για εσάς και προκαλούν την επιτάχυνση»

Οι δυνάμεις που ενεργούν στους αναβάτες σε μία νεροτσουλήθρα είναι η βαρύτητα, φυσικά, αλλά και η τριβή ανάμεσα στο σώμα και τη επιφάνεια της τσουλήθρας, αλλά και το πώς το νερό αλληλεπιδρά με την ίδια τη διαφάνεια.

«Το νερό λειτουργεί ως λιπαντικό ανάμεσα σε εσάς και την επιφάνεια, αλλά ταυτόχρονα σας παρασέρνει σαν ποτάμι. Και ό, τι συμβαίνει σε σας σε μια νεροτσουλήθρα, οφείλεται στις δυνάμεις της βαρύτητας και της τριβής και στη δύναμη που προέρχεται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του νερού και της επιφάνειας της τσουλήθρας» εξηγεί ο Μάρτελ.

Αυτό ισχυεί βέβαια για τα ευθεία τμήματα της τσουλήθρας, αλλά σε μια ελικοειδή η καμπυλωτή τσουλήθρα, η κατάσταση είναι διαφορετική. Η λεγόμενη «αδράνεια», δηλαδή η αντίσταση του σώματός στην αλλαγή της ταχύτητας, είναι αυτή που μας σταματάει από το να πέσουμε έξω από την τσουλήθρα. Με άλλα λόγια, κάθε φορά που φτάνετε σε μια καμπύλη σε μια ελικοειδή τσουλήθρα, το σώμα σας προσπαθεί να συνεχίσει προς τα εμπρός, ωστόσο οι καμπύλες της νεροτσουλήθρας το σταματούν, συγκρατώντας όλους τους σωματότυπους κι έτσι αποφεύγεται ο κίνδυνος.

Όσο για την ταχύτητα που αναπτύσσουμε στην τσουλήθρα ο Μάρτελ εξηγεί: «γνωρίζουμε από τον Γαλιλαίο ότι όλα τα αντικείμενα κοντά στην επιφάνεια της Γης επιταχύνονται προς τα κάτω με τον ίδιο ρυθμό. Αλλά θα πρέπει επίσης να σκεφτούμε την αντίσταση του αέρα. Γι 'αυτό μια μπάλα του μπόουλινγκ και ένα κομμάτι χαρτί δεν πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό. Μπορείτε να επιταχύνετε σε ένα βαθμό, αλλά η δύναμη που σας τραβάει κάτω εξαρτάται και από τη μάζα του ατόμου»

Όσο για βόλτες με απότομες πτώσεις αντί για καμπύλες, οι επιστήμονες εξηγούν ότι οι βαρύτεροι αναβάτες πάνε κάτω πιο γρήγορα, γι' αυτό ποτέ δεν στέλνουν δεύτερο άτομο μέσα στην τσουλήθρα, αν δεν έχει ήδη φτάσει κάτω το πρώτο.

Ο σχεδιασμός μίας σωστής νεροτσουλήθρας προέρχεται από προηγμένο λογισμικό υπολογιστή που μπορεί να μιμείται τις επιδράσεις της τριβής και της μάζας σε μια νεροτσουλήθρα, εξασφαλίζοντας ότι οι αναβάτες είναι ασφαλείς και τηρούν ίσες αποστάσεις, ανάλογα με το βάρος τους.

Τέλος, όσον αφορά το πιο διασκεδαστικό στυλ νεροτσουλήθρας, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι είναι ένας συνδυασμός. «Νομίζω ότι οι καλύτερες βόλτες είναι ένας συνδυασμός. Είναι συναρπαστικό, ένα κυκλικό μέρος στην αρχή, έτσι ώστε να μπορείτε να απολαύσετε την κίνηση και στη συνέχεια μια μεγάλη βουτιά στο τέλος.»

 Δείτε περισσότερα τεχνολογικά νέα: https://eduadvisor.gr/index.php/arthra/tehnologia